view in publisher's site

Fabrication of high porosity Nanocellular polymer foams based on PMMA/PVDF blends

Highlights•The PMMA/(PVDF-microcrystals) system was formed by self-assembly through CO2 induced crystallization.•Thanks to the PVDF-microcrystals, the blend foams have higher cell nucleation density and refined cellular structures.•The porosity and cellular structure of the foams can be regulated in a wide range using blend composition and foaming process.•A new method for fabricating high porosity nanocellular polymer foams with tunable cellular structures was proposed.AbstractDue to special micro-nano scale heat transfer effect and the ultra-large specific area, nanocellular polymer foams (NPFs), especially NPFs with high porosity, have great application potential in the fields of heat insulation, filtration, and catalysis. However, since the thermodynamic instability of nanoscale bubbles causes lower nucleation density and cells rupture, developing a green and cost-effective method for fabricating high porosity NPFs remains a challenge. Hence, we proposed a novel method for fabricating high porosity NPFs based the design of materials system and foaming process, and the NPFs with a porosity of over 70%, an average cell size of 287 nm, and a nucleation density of over 1014/cm3 were obtained. Firstly, based on the excellent compatibility between poly (methyl methacrylate) (PMMA) and poly (vinylidene fluoride) (PVDF), homogeneous PMMA/PVDF blends were prepared by melt compounding. Then, the PMMA/(PVDF-microcrystals) system was formed by self-assembly through CO2 induced crystallization. Thanks to numerous homo-dispersed PVDF crystallites' facilitating heterogeneous nucleation and enhancing polymer strength, high porosity NPFs with tailored cellular structures were fabricated by heating foaming. This method provides a simple, flexible, and environmentally friendly way for the preparation of high porosity NPFs.Graphical abstractDownload : Download high-res image (186KB)Download : Download full-size image

ساخت فوم‌های پلیمری نانوسلولار با تخلخل بالا براساس مخلوط‌های PMMA / PVDF

نکات برجسته سیستم PMMA / (PVDF - میکروکریستال‌ها)توسط خودمونتاژی از طریق تبلور القایی CO۲ شکل گرفت. به لطف میکروبلورهای PVDF، فوم‌های مخلوط چگالی هسته بندی سلولی بالاتر و ساختارهای سلولی تصفیه شده‌تری دارند. تخلخل و ساختار سلولی فوم‌ها را می توان با استفاده از ترکیب مخلوط و فرآیند کف کردن، در محدوده وسیعی تنظیم کرد. یک روش جدید برای ساخت فوم‌های پلیمری نانوسلولی با تخلخل بالا با ساختارهای سلولی قابل تنظیم پیشنهاد شده‌است. به دلیل اثر انتقال حرارت ویژه در مقیاس میکرو و مساحت ویژه فوق بزرگ، فوم‌های پلیمری نانوسلولی (NPF ها)، به ویژه NPF هایی با تخلخل بالا، پتانسیل کاربرد زیادی در زمینه‌های عایق حرارتی، فیلتراسیون و کاتالیزور دارند. با این حال، از آنجایی که ناپایداری ترمودینامیکی حباب‌های در مقیاس نانو، باعث کاهش چگالی هسته بندی و پارگی سلول‌ها می‌شود، توسعه یک روش سبز و مقرون‌به‌صرفه برای ساخت NPF های با تخلخل بالا، همچنان یک چالش باقی می‌ماند. بنابراین، ما یک روش جدید برای ساخت NPF های با تخلخل بالا براساس طراحی سیستم مواد و فرآیند کف کردن پیشنهاد کردیم و NPF ها با تخلخل بیش از ۷۰ %، اندازه سلول میانگین ۲۸۷ نانومتر و چگالی هسته بندی بیش از ۱۰۱۴ / cm۳ به دست آمد. ابتدا براساس سازگاری عالی بین پلی (متیل متاکریلات)(PMMA)و پلی (وینیلیدین فلوراید)(PVDF)، مخلوط‌های همگن PMMA / PVDF به وسیله ترکیب مذاب تهیه شدند. سپس، سیستم PMMA / (PVDF - میکروکریستال‌ها)توسط خودمونتاژی از طریق تبلور القایی CO۲ شکل گرفت. به لطف کریستالیتهای زیادی از PVDF که هسته‌گذاری ناهمگن را تسهیل می‌کنند و استحکام پلیمر را افزایش می‌دهند، NPF های با تخلخل بالا با ساختارهای سلولی مناسب با استفاده از کف کردن حرارتی ساخته شدند. این روش یک روش ساده، انعطاف‌پذیر، و سازگار با محیط‌زیست برای آماده‌سازی NPFs.Gسریع چکیده کردن: دانلود تصویر با تخلخل بالا (۱۸۶ KB)دانلود: دانلود تصویر با اندازه کامل
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.